專治MCU各種 HardFault 的庫(kù):CmBacktrace(錯(cuò)誤追蹤庫(kù))
作者:armink
編輯整理:strongerHuang
相信有不少讀者都遇到過(guò) “HardFault” 的問(wèn)題,而且不止一次,有時(shí)候可能因?yàn)樗B續(xù)幾日加班,甚至通宵。
那么今天就來(lái)分享一個(gè)由armink(也就是現(xiàn)在RTT里面的那位朱大神)整理的開(kāi)源庫(kù),借花獻(xiàn)佛分享給大家。
該庫(kù)采用采用 MIT 開(kāi)源協(xié)議,開(kāi)源地址:
一、CmBacktrace 是什么
CmBacktrace (Cortex Microcontroller Backtrace)是一款針對(duì) ARM Cortex-M 系列 MCU 的錯(cuò)誤代碼自動(dòng)追蹤、定位,錯(cuò)誤原因自動(dòng)分析的開(kāi)源庫(kù)。主要特性如下:
1.支持的錯(cuò)誤包括
斷言(assert)
故障(Hard Fault, Memory Management Fault, Bus Fault, Usage Fault, Debug Fault)
2.故障原因自動(dòng)診斷
可在故障發(fā)生時(shí),自動(dòng)分析出故障的原因,定位發(fā)生故障的代碼位置,而無(wú)需再手動(dòng)分析繁雜的故障寄存器;
3.輸出錯(cuò)誤現(xiàn)場(chǎng)的函數(shù)調(diào)用棧(需配合 addr2line 工具進(jìn)行精確定位),還原發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信息,定位問(wèn)題代碼位置、邏輯更加快捷、精準(zhǔn)。也可以在正常狀態(tài)下使用該庫(kù),獲取當(dāng)前的函數(shù)調(diào)用棧;
4.支持 裸機(jī) 及以下操作系統(tǒng)平臺(tái):
RT-Thread
UCOS
FreeRTOS(需修改源碼)
5.根據(jù)錯(cuò)誤現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài),輸出對(duì)應(yīng)的 線程棧 或 C 主棧;
6.故障診斷信息支持多國(guó)語(yǔ)言(目前:簡(jiǎn)體中文、英文);
7.適配 Cortex-M0/M3/M4/M7 MCU;
8.支持 IAR、KEIL、GCC 編譯器;
二、為什么選擇 CmBacktrace
入門新人:對(duì)于從 C51 、MSP430 等簡(jiǎn)單單片機(jī)轉(zhuǎn)而使用更加復(fù)雜的 ARM 新人來(lái)說(shuō),時(shí)不時(shí)出現(xiàn)的 "hard falut" 死機(jī)會(huì)讓新人瞬間懵掉。定位錯(cuò)誤的方法也往往是連接上仿真器,一步步 F10/F11 單步,定位到具體的錯(cuò)誤代碼,再去猜測(cè)、排除、推敲錯(cuò)誤原因,這種過(guò)程十分痛苦。
熟練老手:慢慢的大家知道可以通過(guò)故障寄存器信息來(lái)定位故障原因及故障代碼地址,雖然這樣能解決一小部分問(wèn)題,但是重復(fù)的、繁瑣的分析過(guò)程也會(huì)耽誤很多時(shí)間。而且對(duì)于一些復(fù)雜問(wèn)題,只依靠代碼地址是無(wú)法解決的,必須得還原錯(cuò)誤現(xiàn)場(chǎng)的函數(shù)調(diào)用邏輯關(guān)系。雖然連接仿真器可以查看到的函數(shù)調(diào)用棧,但故障狀態(tài)下是無(wú)法顯示的,所以還是得一步步 F10/F11 單步去定位錯(cuò)誤代碼的位置。另外,還有兩種場(chǎng)景,
1、很多產(chǎn)品真機(jī)調(diào)試時(shí)必須斷開(kāi)仿真器
2、問(wèn)題確實(shí)存在,但是極難被重現(xiàn)
所以定位這類問(wèn)題就顯得難上加難。
使用本庫(kù):上述所有問(wèn)題都迎刃而解,可以將錯(cuò)誤信息輸出到控制臺(tái)上,還可以將錯(cuò)誤信息使用 EasyFlash 的 Log 功能保存至 Flash 中,設(shè)備死機(jī)后重啟依然能夠讀取上次的錯(cuò)誤信息。CmBacktrace 輸出的信息包括函數(shù)調(diào)用棧、故障診斷結(jié)果、堆棧、故障寄存器及產(chǎn)品固件信息,極大的提升了錯(cuò)誤定位的效率及準(zhǔn)確性。
俗話說(shuō),工欲善其事,必先利其器。所以有時(shí)候做事效率低的原因也許是,你會(huì)用的工具種類太少。
三、CmBacktrace 如何使用
本文就簡(jiǎn)單演示一下,演示分如下幾個(gè)步驟:
1、制造除零異常(IAR 工程,點(diǎn)擊查看源碼)
2、查看錯(cuò)誤診斷信息
3、查看函數(shù)調(diào)用?;拘畔?/span>
4、通過(guò)命令行工具進(jìn)入項(xiàng)目工程存放可執(zhí)行文件的路徑
5、使用 addr2line 命令,查看函數(shù)調(diào)用棧詳細(xì)信息,并定位錯(cuò)誤代碼
具體的使用方法,請(qǐng)見(jiàn)原始說(shuō)明文檔,里面描述了很多細(xì)節(jié)內(nèi)容。
開(kāi)源地址:
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